【題目】苯乙烷(C8H10)可生產(chǎn)塑料單體苯乙烯(C8H8),其反應(yīng)原理是C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H>0 Ⅰ.某溫度下,將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),測(cè)定不同時(shí)間該容器內(nèi)物質(zhì)的量,得到數(shù)據(jù)如下表:
時(shí)間/min | 0 | 10 | 20 | 30 | 40 |
n(C8H10)/mol | 0.40 | 0.30 | 0.26 | n2[來(lái)源:] | n3 |
n(C8H8)/mol | 0.00 | 0.10 | n1 | 0.16 | 0.16 |
(1)當(dāng)反應(yīng)進(jìn)行到20min時(shí),該段時(shí)間內(nèi)H2的平均反應(yīng)速率是 .
(2)該溫度下,該反應(yīng)的化學(xué)平衡常數(shù)是 .
化學(xué)鍵 | C﹣H | C﹣C | C=C | H﹣H |
鍵能/kJmol1 | 412.5 | 348 | 612 | 436 |
(3)已知: 計(jì)算上述反應(yīng)的△H=kJmol﹣1 . 若保持其他條件不變,用0.40mol H2(g)和0.40mol C8H8(g)合成C8H10(g),當(dāng)有30kJ熱量放出時(shí),該反應(yīng)中H2的轉(zhuǎn)化率是 . 此時(shí),該反應(yīng)是否達(dá)到了平衡狀態(tài)?(填“是”或“否”).
Ⅱ.工業(yè)上以高溫水蒸氣作為反應(yīng)體系的稀釋劑(不參與反應(yīng)),C8H10(g)的平衡轉(zhuǎn)化率與水蒸氣的用量、體系的溫度、壓強(qiáng)的關(guān)系如圖Ⅰ、圖Ⅱ所示.
(4)由圖Ⅰ可知,T1T2(填“大于”、“小于”或“等于”).
(5)由圖Ⅱ可知,當(dāng)其他條件不變時(shí),水蒸氣的用量越大,C8H10的平衡轉(zhuǎn)化率將(填“越大”、“越小”或“不變”),原因是 .
【答案】
(1)0.0035mol/(L?min)
(2)0.053
(3)125;60%;是
(4)大于
(5)越大;水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大
【解析】解:I.(1)將0.40mol苯乙烷,充入2L真空密閉容器中發(fā)生反應(yīng),20min后,剩余0.26mol,減少了0.14mol,
C8H10(g) | C8H8(g)+ | H2(g) | |
起始(mol) | 0.40 | 0 | 0 |
變化(mol) | 0.14 | 0.14 | 0.4 |
20min(mol) | 0.26 | 0.14 | 0.14 |
v(H2)= =0.0035mol/(Lmin)
所以答案是:0.0035mol/(Lmin);
(2)
C8H10(g) | C8H8(g)+ | H2(g) | |
起始(mol/L) | 0.20 | 0 | 0 |
變化(mol/L) | 0.08 | 0.08 | 0.08 |
30min(mol/L) | 0.12 | 0.08 | 0.08 |
化學(xué)平衡常數(shù)K= = =0.053;
所以答案是:0.053;(3)C8H10(g)C8H8(g)+H2(g),反應(yīng)焓變△H=反應(yīng)物鍵能總和﹣生成物鍵能總和=10×412.5+4×348+3×612﹣8×412.5﹣3×348﹣4×612﹣436=125KJ/mol,根據(jù)C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H=125kJmol﹣1 , 可知 C8H8(g)+H2(g)C8H10(g)△H=﹣125kJmol﹣1 , 有30kJ熱量放出時(shí),消耗的H2量為0.24mol,所以氫氣轉(zhuǎn)化率= ×100%= ×100%=60%;
根據(jù)(2)知:平衡常數(shù)=0.053,則C8H8(g)+H2(g)C8H10(g)的平衡常數(shù)為 =18.75,
C8H8(g)+ | H2(g) | C8H10(g) | |
起始(mol/L) | 0.2 | 0.2 | 0 |
變化(mol/L) | 0.12 | 0.12 | 0.12 |
某時(shí)刻(mol/L) | 0.08 | 0.08 | 0.12 |
= =18.75=18.75,反應(yīng)達(dá)到平衡狀態(tài);
所以答案是:125;60%;是;Ⅱ.(4)C8H10(g)C8H8(g)+H2(g)△H=125kJmol﹣1 , 溫度升高,平衡正向移動(dòng),C8H10的轉(zhuǎn)化率增大,由圖I可知,壓強(qiáng)相同時(shí),T1時(shí)C8H10的轉(zhuǎn)化率大于T2時(shí)C8H10的轉(zhuǎn)化率,故T1大于T2;所以答案是:大于;(5)其他條件不變,水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大;所以答案是:越大;水蒸氣的用量越大,容器的體積越大,相當(dāng)于減小了原體系的壓強(qiáng),平衡正向移動(dòng),轉(zhuǎn)化率增大.
【考點(diǎn)精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解反應(yīng)速率的定量表示方法的相關(guān)知識(shí),掌握反應(yīng)速率的單位:mol/(L·min)或mol/(L·s) v=△c-△t,以及對(duì)化學(xué)平衡狀態(tài)本質(zhì)及特征的理解,了解化學(xué)平衡狀態(tài)的特征:“等”即 V正=V逆>0;“動(dòng)”即是動(dòng)態(tài)平衡,平衡時(shí)反應(yīng)仍在進(jìn)行;“定”即反應(yīng)混合物中各組分百分含量不變;“變”即條件改變,平衡被打破,并在新的條件下建立新的化學(xué)平衡;與途徑無(wú)關(guān),外界條件不變,可逆反應(yīng)無(wú)論是從正反應(yīng)開(kāi)始,還是從逆反應(yīng)開(kāi)始,都可建立同一平衡狀態(tài)(等效).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】根據(jù)所學(xué)知識(shí),完成下面題目:
(1)亞硝酰氯(ClNO)是有機(jī)合成中的重要試劑,可通過(guò)反應(yīng)獲得:NO(g)+Cl2(g)═2ClNO(g).①氮氧化物與懸浮在大氣中的海鹽粒子相互作用時(shí)會(huì)生成亞硝酰氯,涉及如下反應(yīng):
2NO2(g)+NaCl(s)NaNO3(s)+ClNO(g)△H1 K1
4NO2(g)+2NaCl(s)2NaNO3(s)+2NO(g)+Cl2(g)△H2 K2
2NO(g)+Cl2(g)2ClNO(g)△H3 K3
則△H3=(用△H1和△H2表示),K3=(用K1和K2表示).
②NaOH溶液可以吸收氮的氧化物:NO2+NO+2NaOH=2NaNO2+H2O.室溫下,用一定量的NaOH
溶液吸收NO、NO2混合氣體,得到0.1mol/L的NaNO2溶液.已知HNO2的電離常數(shù)Ka=7.1×10﹣4 ,
那么室溫下NO2﹣的水解常數(shù)Kh= , 0.1mol/L NaNO2溶液中從c(Na+ )、c(OH﹣ )、c(NO2﹣ )、c(HNO2)的大小順序?yàn)?/span> .
(2)在3.0L密閉容器中,通入0.10mol CH4和0.20molNO2 , 在一定溫度下進(jìn)行反應(yīng),CH4(g)+2NO2(g)CO2(g)+N2(g)+2H2O(g)△H<0,反應(yīng)時(shí)間(t)與容器內(nèi)氣體總壓強(qiáng)(p)的數(shù)據(jù)見(jiàn)下表:
時(shí)間t/min | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 |
總壓強(qiáng)p/100kPa | 4.80 | 5.44 | 5.76 | 5.92 | 6.00 | 6.00 |
①由表中數(shù)據(jù)計(jì)算0~4min內(nèi)v(NO2)= , 該溫度下的平衡常數(shù)K=(不必帶單位).
②在一恒容裝置中,通入一定量CH4和NO2 , 測(cè)得在相同時(shí)間內(nèi),在不同溫度下,NO2的轉(zhuǎn)化率如圖(橫坐標(biāo)為反應(yīng)溫度,縱坐標(biāo)為NO2轉(zhuǎn)化率/%):
則下列敘述正確的是 .
A.若溫度維持在200℃更長(zhǎng)時(shí)間,NO2的轉(zhuǎn)化率將大于19%
B.反應(yīng)速率:b點(diǎn)的v (逆)>e點(diǎn)的 v (逆)
C.平衡常數(shù):c點(diǎn)=d點(diǎn)
D.提高b點(diǎn)時(shí)NO2的轉(zhuǎn)化率和反應(yīng)速率,可適當(dāng)升溫或增大c(CH4)
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】某溫度時(shí),在2L的密閉容器中,X、Y、Z三種氣體的物質(zhì)的量隨時(shí)間的變化曲線如圖所示.由圖中所給數(shù)據(jù)進(jìn)行分析:
(1)該反應(yīng)的化學(xué)方程式為;
(2)反應(yīng)從開(kāi)始至2分鐘末,用Z表示該反應(yīng)的平均反應(yīng)速率;
(3)反應(yīng)達(dá)平衡時(shí)X的轉(zhuǎn)化率: .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】廢舊印刷電路板是一種電子廢棄物,其中銅的含量達(dá)到礦石中的幾十倍.濕法技術(shù)是將粉碎的印刷電路板經(jīng)溶解、萃取、電解等操作得到純銅等產(chǎn)品.某化學(xué)小組模擬該方法回收銅和制取膽礬,流程簡(jiǎn)圖如下:
回答下列問(wèn)題:
(1)反應(yīng)Ⅰ是將Cu轉(zhuǎn)化為Cu(NH3)2+4,反應(yīng)中H2O2 的作用是 .
(2)反應(yīng)II是銅氨溶液中的Cu(NH3)2+4與有機(jī)物RH反應(yīng),寫(xiě)出該反應(yīng)的離子方程式: . 操作②用到的主要儀器名稱為 , 其目的是(填序號(hào)) .
a.富集銅元素 b.使銅元素與水溶液中的物質(zhì)分離 c.增加Cu2+在水中的溶解度
(3)操作④以石墨作電極電解CuSO4 溶液.陰極析出銅,陽(yáng)極產(chǎn)物是 . 操作⑤由硫酸銅溶液制膽礬的主要步驟是 .
(4)流程中有三次實(shí)現(xiàn)了試劑的循環(huán)使用,已用虛線標(biāo)出兩處,第三處的試劑是 .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】在溶液中可進(jìn)行反應(yīng)A+BC+D,其中A、B在一定條件下反應(yīng)并測(cè)定反應(yīng)中生成物C的濃度隨反應(yīng)時(shí)間的變化情況,繪制出如圖所示的圖線。(0~t1、t1~t2、t2~t3各時(shí)間段相同)下列說(shuō)法不正確的是
A. 該反應(yīng)是吸熱反應(yīng)
B. 反應(yīng)速率最大的時(shí)間段是在t1~t2
C. 四個(gè)時(shí)間段內(nèi)生成C的量最多的是t1~t2
D. 反應(yīng)速率后來(lái)減慢主要是受反應(yīng)物濃度變化的影響
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】呋喃酚是合成農(nóng)藥的重要中間體,其合成路線如下:
(1)A物質(zhì)核磁共振氫譜共有個(gè)峰,B→C的反應(yīng)類型是 .
(2)已知x的分子式為C4H7C1,寫(xiě)出A→B的化學(xué)方程式: .
(3)Y是X的同分異構(gòu)體,分子中無(wú)支鏈且不含甲基,則Y的名稱(系統(tǒng)命名)是 .
(4)下列有關(guān)化合物C、D的說(shuō)法正確的是 . ①可用氯化鐵溶液鑒別C和D
②C和D含有的官能團(tuán)完全相同
③C和D互為同分異構(gòu)體
④C和D均能使溴水褪色
(5)E的同分異構(gòu)體很多,寫(xiě)出一種符合下列條件的芳香族同分異構(gòu)體的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式: . ①環(huán)上的一氯代物只有一種 ②含有酯基 ③能發(fā)生銀鏡反應(yīng).
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】H2O2是常用的綠色氧化劑,H2S是還原劑,但H2S會(huì)對(duì)環(huán)境和人體健康帶來(lái)極大危害。
I.H2S的除去,生物脫H2S的原理為:H2S+Fe2(SO4)3=S↓+2FeSO4+H2SO4、4FeSO4+O2+2H2SO42Fe2(SO4)3+2H2O。
(1)硫桿菌存在時(shí),FeSO4被氧化的速率是無(wú)菌時(shí)的5×105倍,該菌的作用是_____。
(2)由圖甲和圖乙判斷他用硫桿菌的最佳條件為_______。在最佳條件下,該反應(yīng)的加熱方式為_________,若反應(yīng)溫度過(guò)高,反應(yīng)速率下降,其原因是__________。
II.為研究硫酸飲的量對(duì)過(guò)氧化氫分解速率的影響,某同學(xué)設(shè)計(jì)了如下一系列的實(shí)驗(yàn)。將表中所給的溶液分別加入A、B、C、D四個(gè)反應(yīng)瓶中,收集產(chǎn)生的氣體,在關(guān)數(shù)據(jù)如下:
實(shí)驗(yàn)溶液 | A/mL | B/mL | C/mL | D/mL |
0.4mol/LFe2(SO4)3溶液 | 0 | 1.0 | 2.0 | V1 |
30%H2O2溶液 | V2 | 20.0 | 20.0 | 20.0 |
H2O | 18.0 | 17.0 | V3 | 15.0 |
(1)實(shí)驗(yàn)過(guò)程中需記錄的數(shù)據(jù)是___________。
(2)上表中的V2=_______,V3=_________。
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】有四種化合物W,X,Y,Z,它們都是由短周期元素A,B,C,D,E中的兩種元素組成的.已知: (a)A,B,C,D,E五種元素的原子序數(shù)依次增大,且A,D同主族,C,E同主族,B、C同周期.
(b)W由B,C組成,分子中原子個(gè)數(shù)比為B:C=1:2,固體易升華.
(c)X由A,C組成,分子中原子個(gè)數(shù)比為A:C=1:1.
(d)Y由C,D形成的離子化合物,且Y中相應(yīng)元素的微粒之比為:C:D=1:1.
(e)Z是由D,E形成的離子化合物,其中陽(yáng)離子比陰離子少一個(gè)電子層,陰、陽(yáng)離子數(shù)之比為1:2.
試回答下列各小題:
(1)各元素符號(hào):ABCDE
(2)W的電子式: .
(3)X的結(jié)構(gòu)式: .
(4)Y的電子式: .
(5)Z的化學(xué)式: .
(6)寫(xiě)出Y與水反應(yīng)的化學(xué)方程式: .
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科目:高中化學(xué) 來(lái)源: 題型:
【題目】將羧酸的堿金屬鹽溶液用惰性電極電解可得到烴類化合物,例如:2CH3COOK+2H2O CH3CH3↑+2CO2↑+H2↑+2KOH現(xiàn)有下列衍變關(guān)系(A、B、C、D、E、F、G均為有機(jī)物): 回答下列問(wèn)題:
(1)電解ClCH2COOK溶液時(shí)陽(yáng)極的電極反應(yīng)式是(填選項(xiàng)).
A.2ClCH2COO﹣﹣2e﹣=ClCH2CH2Cl+2CO2↑
B.2H++2e﹣=H2↑
C.2H2O+2e﹣=2OH﹣+H2↑
D.4OH﹣﹣4e﹣=2H2O+O2↑
(2)操作Ⅰ的名稱是 , G的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)式是 .
(3)寫(xiě)出B與銀氨溶液按物質(zhì)的量1:4反應(yīng)的化學(xué)方程式: .
(4)寫(xiě)出下列化學(xué)方程式并指出其反應(yīng)類型:A→B方程式: .
E→F方程式: .
指出反應(yīng)類型:A→B , E→F .
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